Catégorie : Autour de LED

Guide pour choisir le bon pilote LED. Il contient des points de base qui doivent être pris en compte lors de la sélection d’un pilote LED dans l’application. Voici quelques informations générales sur les points de base pour aider l’utilisateur à prendre la bonne décision et le choix.

Puce DIP LED (dual in-line-package)

Double paquet en ligne (Dual in-Line Package) LED sont les ampoules traditionnelles d’origine.

Bien que les puces DIP sont encore en usage aujourd’hui, ils ont une efficacité beaucoup plus faible que les puces LED nouvelles utilisées pour les applications modernes. Ils sont plus couramment utilisés dans l’électronique.

Une puce LED DIP produit typiquement environ 4 lumens par LED, beaucoup moins que les puces plus récentes et est utilisé dans la prise simple et l’assemblage de surface.

Puce SMD LED

SMD signifie «diode montée en surface» et sont beaucoup plus petites et plus efficaces LEDs que les puces d’origine DIP. Ils sont devenus indispensables en raison d’une large gamme d’applications possibles et sont généralement montés et soudés sur un circuit imprimé (module). SMD puces sont devenus très importants pour le développement de l’industrie LED, que 3 diodes peuvent être logés sur la même puce.

En plus de la luminosité beaucoup plus efficace, ils peuvent également changer la couleur. Certains des puces LED peuvent maintenant être produites si petit qu’ils sont installés dans l’électronique haut de gamme comme les lumières de contrôle de téléphone portable.

Ils sont également utilisés comme des puces autonomes principalement dans les bandes LED ou projecteurs LED et dans l’industrie sur les modules LED.

Les puces SMD peuvent générer entre 50 et 100 lumens par Watt. C’est beaucoup plus efficace pour la puce DIP.

Puce COB LED

COB (Chip on bord) LED est une puce en cuir haute performance (haute puissance LED). Une puce COB possède plusieurs diodes installées en interne, généralement plus de 9. le COB simplifié peut être décrit de manière à ce que plusieurs puces SMD soient installées sur une planche et génèrent ainsi beaucoup plus de lumière en raison de la conception spéciale.

Les puces COB sont utilisées dans de nombreux appareils différents. Dans les petits appareils tels que les caméras et les smartphones, cela est dû au nombre élevé de lumence, qui nécessite peu d’énergie.

Souvent, les puces LED COB sont utilisées dans les projecteurs et projecteurs à LED hautes performances. Puisque des conceptions différentes sont possibles avec des puces de COB, beaucoup de Lumen peuvent être produits par Watt, qui sont généralement bien plus de 100 lm/W.

Les applications combinées des puces SMD ou COB sont utilisées dans les matrices de LED (LED simples ou multiples prémontées sur une carte de circuit), les bandes de LED (pour l’utilisation de LED linéaire), et les modules de LED avec les mini conducteurs installés directement (moteurs de lumière de LED).

Courant constant vs tension constante

Les conducteurs utilisent soit un courant constant (CC), soit une tension constante (CV) ou les deux. C’est l’un des premiers points qui doit être pris en compte dans le processus décisionnel. Cela dépend de la LED ou du module LED à contrôler. Les informations peuvent être trouvées sur la feuille de données LED.

Qu’est-ce que Constantstrom?

Constantstrom (également CC pour constante) les conducteurs de LED maintiennent un courant électrique constant (A) en ayant une tension variable (V). Les pilotes CC sont souvent le choix préféré pour les applications LED. Les pilotes CC LED peuvent être utilisés sur des voyants individuels ou des LEDs commutées en série. L’inconvénient est que si le chemin de commutation est interrompu à un moment donné, les LEDs restantes ne fonctionnent plus. Toutefois, les conducteurs de courant constant fournissent généralement un meilleur contrôle et sont plus efficaces que les conducteurs avec une tension constante.

Qu’est-ce que la tension constante?

Les conducteurs légers à tension constante (CV) sont des alimentations. Ils ont une tension fixe qu’ils livrent au circuit électronique. Vous pouvez utiliser des pilotes de CV LED pour exécuter plusieurs LEDs en parallèle, par exemple avec des bandes LED. Les alimentations de CV peuvent être employées sur les bandes de LED qui ont la résistance de limite de puissance, qui est habituellement le cas. La sortie de tension doit répondre aux exigences de tension de toute la chaîne LED.

Les pilotes CV peuvent également être utilisés sur les moteurs de lumière LED qui ont un driver IC installé.

Qu’est-ce que Constantstrom et quelle est la tension constante?

Certains pilotes LED peuvent offrir les deux possibilités (CV et CC). Par défaut, ils fonctionnent comme CV, mais lorsque le courant de sortie dépasse la limite du courant de face, ils passent en mode CC. Cette fonction est adaptée aux applications nécessitant un pilote de LED flexible.

Quand devez-vous utiliser les pilotes CV ou CC (exceptions possibles)?

Constantstrom (CC)	Tension constante (CV)
Downlights LED/lumières intégrées	LEDs parallèles
Eclairage de bureau	Rayures LED
Éclairage résidentiel à LED	Moteurs légers à LED
Lumière d’humeur	Déplacement de signes/caractères
Eclairage commercial/de détail	Eclairage de scène
Eclairage de divertissement	Eclairage architectural
Panneaux LED	Lampadaires
Lampadaires	Éclairage indirect (cloison sèche)
High Bay
Eclairage extérieur
Eclairage architectural
Bandes LED (LED haute puissance)
Éclairage de travail

Facteurs à considérer:

Courant d’Outsource (mA)

Lors de l’utilisation d’un pilote LED à courant constant, il doit être adapté aux exigences des LEDs sélectionnées. Les valeurs de puissance des pilotes et des voyants doivent correspondre. Les fiches de données des LEDs indiquent les valeurs de puissance nécessaires. La valeur est donnée en ampères (A) ou en milliampères (ma). 1 A sont 1000 mA.

Il existe également des pilotes d’alimentation constante variables et sélectionnables. Il y a des conducteurs de puissance constante soit dans la gamme de 0 à 500 mA ou dans des valeurs fixes telles que 350 mA, 500 mA, 700 mA, 1050 mA et plus. Les LEDs doivent correspondre à ces valeurs choisies.

Les LEDs doivent être actionnées au courant le plus bas possible afin d’allonger la durée de vie et d’augmenter l’efficacité lm/W. Lorsque vous utilisez plus de puissance, les LEDs s’usent plus rapidement. Il est donc conseillé de penser à utiliser plus de modules LED ensemble et ainsi réduire la force de courant respective. En règle générale, les fiches de données LED montrent l’efficacité différente en lm/W avec l’électricité différente.

Puissance de démarrage (W)

Cette valeur est donnée en watts (W). Les LED doivent opérer au moins la même valeur des LEDs.

Le conducteur doit avoir une sortie de sortie plus élevée d’au moins. 10% pour avoir des réserves de puissance pour l’exécution des LEDs. Si la puissance du conducteur est la même que la puissance de LED, le conducteur serait à pleine occupation tout le temps. Avec une utilisation pleine puissance, cela raccourcirait la durée de vie du conducteur. La durée de vie est un facteur de prise de décision supplémentaire important lors de l’utilisation et de fonctionnement des pilotes correctement.

L’exigence de performance des LEDs est fondamentalement donnée comme une valeur moyenne. Cela signifie que les LEDs requièrent une danse +/-rabance en performance. Par conséquent, il est important de s’assurer que le conducteur peut répondre à une éventuelle augmentation des exigences de performance.

Tension de sortie (V)

Cette valeur est donnée en volt (V). Dans le cas des conducteurs de tension constante, la tension doit être la même que celle fournie par la LED. Avec plusieurs LEDs, les valeurs de tension sont ajoutées à une valeur totale. Dans le cas d’un courant constant, la tension doit être supérieure à celle des LEDs.

Espérance de vie

L’espérance de vie des conducteurs est donnée en heures. Cela est lié au temps de fonctionnement moyen (MTBF = temps moyen entre les défaillances). Sur la base de cette valeur, les pilotes doivent également être comparés lors de la prise d’une décision d’achat. La bonne opération peut prolonger la durée de vie. Cela réduit le temps de maintenance/coûts.

Il convient toutefois de mentionner qu’il s’agit d’une valeur statistique. Bien qu’il s’agit d’un indicateur de comparaison de différents produits. Toutefois, il faut savoir que la valeur est déterminée comme suit. Fondamentalement, les symptômes d’avertissement de défaillance des différents composants sont résumés. En revanche, l’information devrait être divisée en trois domaines en termes réels: 1. «interruptions précoces», 2. «durée de vie utilisable» et 3. «section de fin de temps». Le MTBF ne spécifie généralement que la section médiane. Cela élimine les «problèmes de dentime» et «l’effet de vieillissement». En conséquence, le MTBF peut généralement être spécifié avec plusieurs millions d’heures.

Les diodes électroluminescentes haute puissance (LEDs haute puissance) peuvent être 350 milliwatts ou plus fortes dans une seule LED. La plus grande partie de l’énergie d’une LED est convertie en chaleur plutôt qu’en lumière (environ 70% de chaleur et 30% de lumière). Si cette chaleur ne peut pas être dissipée, les LEDs brillent à des températures très élevées. Cela diminue non seulement l’efficacité, mais raccourcit également la durée de vie de la LED. Par conséquent, la gestion thermique des LED de haute puissance est un domaine essentiel de la recherche et du développement. Il est nécessaire de limiter la température de jonction d’une valeur qui assure la durée de vie désirée.

Transfert de chaleur

Pour maintenir une basse température de la couche de verrouillage qui maintient la puissance élevée d’une LED, toute possibilité d’enlèvement de la chaleur de LED doit être envisagée. La conduction thermique (réduction), l’enlèvement de chaleur par air (convection) et le rayonnement sont les trois possibilités de transfert de chaleur. Typiquement, les LEDs sont encapsulées dans une résine transparente, qui est un mauvais conducteur de chaleur. La quasi-totalité de la chaleur produite est transmise par l’arrière de la puce. La chaleur est générée par la transition p-n par l’énergie électrique qui n’a pas été convertie en lumière utile. Il atteint le point de soudure par une longue distance du point de raccordement, le point de soudure à la carte de circuit imprimé et le circuit imprimé au dissipateur de chaleur et est ensuite dirigé vers l’atmosphère de l’environnement extérieur.

La température de la couche barrière est inférieure si l’impédance thermique est plus petite ou si la température ambiante est inférieure. Pour maximiser la plage de température ambiante utilisable pour une performance de perte donnée, la résistance thermique totale du point de connexion à l’environnement doit être minimisée.

Les valeurs de résistance à la chaleur varient grandement selon le matériau et les composants adjacents. Par exemple, le RJC ( couche de barrière de résistance thermique au boîtier) varie de 2,6 ° c/W à 18 ° c/w selon le fabricant de LED. La résistance thermique du matériau de conduction thermique (également TIM: matériau de l’interface thermique) varie également en fonction du type de matériau sélectionné. Les TIMs de Guying sont époxy, pâte thermique, adhésif et beaucoup. Les LEDs haute puissance sont souvent montées sur des cartes de circuits métalliques (MCPCB) attachées à un radiateur. La chaleur transmise par la plaque de module métallique et le radiateur thermoconducteur est ensuite dissipée par convection et par rayonnement. En plus de la conception et la conception du corps de refroidissement, la régularité de la surface et la qualité de chaque composant, la pression, la surface de contact, le type de matériau de conduction thermique et son épaisseur sont. Ce sont des paramètres pour la résistance à la chaleur ou le refroidissement de la LED par l’enlèvement de chaleur.

Refroidissement passif

Les facteurs de refroidissement passif pour une gestion efficace de la chaleur des LEDs de haute puissance sont:

Conducteur thermique

Le conducteur thermique est normalement utilisé pour relier la LED à la carte et la carte au radiateur. L’utilisation d’un conducteur thermique peut encore optimiser la puissance de la chaleur.

Dissipateur de chaleur

Les dissipateurs de chaleur contribuent significativement à l’enlèvement de la chaleur. Il fonctionne comme un conducteur qui dirige la chaleur de la source de LED vers le milieu extérieur. Les dissipateurs de chaleur peuvent déduire l’énergie de trois façons: conduction de la chaleur (réduction: transfert de chaleur à l’intérieur ou d’un solide à un autre), convection (transfert de chaleur d’un solide à un fluide en mouvement, pour la plupart des applications LED est Le fluide de l’air ambiant) ou le rayonnement (transfert de chaleur de deux corps de différentes températures de surface à travers le rayonnement thermique).

• Matériel:

La conductivité thermique du matériau qui constitue le radiateur affecte directement la performance de perte de la conduction thermique. Normalement, l’aluminium est utilisé en raison de la très bonne valeur pour l’argent. Dans le cas des refroidisseurs plats, le cuivre est souvent utilisé, malgré le prix d’achat élevé. Les nouveaux matériaux comprennent les thermoplastiques, qui sont utilisés lorsque les exigences de dissipation de chaleur sont inférieures à la normale (par exemple souvent dans les exigences de la maison) ou des formes complexes dans le processus de coulée de pulvérisation de sens. Les solutions de graphite ont souvent un transfert de chaleur plus efficace (pas de conduction thermique) que le cuivre à un poids inférieur à celui de l’aluminium. Le graphite est considéré comme une solution de refroidissement exotique et est plus coûteux à produire. Des tuyaux thermiques peuvent également être ajoutés à des refroidisseurs en aluminium ou en cuivre pour réduire la résistance à la dispersion.

• Forme:

Le transfert de chaleur a lieu à la surface de la glacière. Par conséquent, les dissipateurs de chaleur doivent être conçus pour avoir une grande surface. Ceci peut être réalisé en utilisant un grand nombre de nervures fines ou en agranfaisant le radiateur lui-même.
Bien qu’une plus grande surface entraîne une meilleure performance de refroidissement, il doit y avoir suffisamment d’espace entre les nervures pour créer une différence de température considérable entre la côte de refroidissement et l’air ambiant. Si les nervures sont trop proches les unes des autres, l’air entre les deux peut avoir presque la même température que les nervures, donc aucun transfert de chaleur n’a lieu. En conséquence, plus de côtes de refroidissement ne conduisent pas nécessairement à plus de puissance de refroidissement.

• Texture:

Le rayonnement thermique des refroidisseurs est fonction de la texture de surface, en particulier à des températures plus élevées. Une surface peinte a un niveau d’émission plus élevé qu’une surface brillante et non vernie. L’effet est plus notable pour les refroidisseurs peu profonds, où environ un tiers de la chaleur est dissipée par rayonnement. En outre, une surface de contact plane optimale permet l’utilisation d’une pâte thermique de conduction plus fine, ce qui réduit la résistance à la chaleur entre le dissipateur de chaleur et la source de LED. D’autre part, l’anodisation ou la gravure réduisent également la résistance thermique.

• Méthode d’installation:

Les attaches de corps de refroidissement avec des vis ou des plumes sont souvent meilleures que les agrafes conventionnelles, conducteur thermique ou bande. Pour le transfert de chaleur entre des sources LED de plus de 15 watts et des refroidisseurs de LED, il est recommandé d’utiliser un matériau d’interface conductrice à haute chaleur (TIM) qui a une résistance thermique au-dessus de l’interface de moins de 0,2 K/W. Actuellement, la méthode la plus couramment utilisée est un matériau de changement de phase qui est appliqué à la température ambiante sous la forme d’un oreiller solide, mais puis se transforme en un liquide gélatineux épais dès qu’il s’élève au-dessus de 45 º C.

Caloducs et chambres à vapeur

Les tuyaux de chaleur et les chambres à vapeur ont des effets passifs et leurs capacités de conductivité thermique sont très efficaces de 10 000 à 100 000 W/mK. Ils offrent les avantages suivants dans la gestion de la chaleur LED:

• Transporte la chaleur vers un autre radiateur avec une baisse de température minimale
• Isothermizes contrôle de la chaleur par convection naturelle, augmentant l’efficacité et en réduisant sa taille. C’ est un cas connu dans lequel l’addition de cinq caloducs a réduit la masse de Conflux de chaleur de 34% de 4,4 kg à 2,9 kg.
• Le flux de chaleur élevé directement sous une LED efficacement dans un flux de chaleur plus faible, qui peut être dissipée plus facilement.
  

PCB (serré: carte de circuit pressé)

• MCPCB

MCPPCB (PCB de noyau métallique) sont des planches qui contiennent un matériel de base en métal pour la distribution de chaleur comme partie intégrante de la carte de circuit imprimé. Le noyau métallique est généralement constitué d’un alliage d’aluminium. MCPCB a l’avantage d’une couche de polymère diélectrique avec une conductivité thermique élevée.

• Séparation:

La séparation du circuit de pilote LED de la carte LED empêche la chaleur générée par le conducteur d’augmenter la température de la couche de verrouillage LED.

Revêtement platine

• Procédé additif:

Sur les PCB, des substances conductrices sont appliquées au matériau porteur pendant le processus de production pour la création d’une surface structurale conductrice. Le conducteur n’est appliqué qu’à l’image de piste du conducteur prédéterminé. En revanche, cela est gravé dans le processus soustractif. Fondamentalement, il y a une connexion directe au radiateur en aluminium; Par exemple, aucun matériau additionnel pour le raccordement thermique n’est requis pour le circuit. Cela réduit les couches conductrices de chaleur et la surface de chaleur. Les étapes de traitement, les types de matériaux et les quantités matérielles sont réduits.

Plaques d’échelle en aluminium (également connues sous le nom de cartes de circuits IMS pour substrats métalliques isolés)-elle augmente la connexion thermique et fournit une tension de pénétration diélectrique élevée. Les matériaux tolèrent la chaleur jusqu’à 600 ° C. Les circuits sont directement attachés aux substrats en aluminium, de sorte qu’aucun matériau de conduction thermique n’est requis. La connexion thermique améliorée peut réduire la température de la couche de verrouillage de la LED jusqu’à 10 ° C. Cela permet au développeur de réduire le nombre de voyants requis sur une carte en augmentant les performances de chaque LED. Il peut également réduire la taille du substrat pour répondre aux limitations dimensionnelles. Il a été prouvé qu’une réduction de la température de transition augmente grandement la durée de vie de la LED.

Facteur de forme

• Puce Flip:

La puce LED est montée avec l’avant vers le bas sur la monture, qui est généralement faite de silicium ou de céramique et est utilisé comme un distributeur de chaleur et le substrat porteur. La connexion Flip-Chip peut être eutectique, plomb, sans plomb ou or talon. La source lumineuse principale vient de l’arrière de la puce LED. Une couche réfléchissante est habituellement construite entre l’émetteur de lumière et les sites de soudure pour refléter la lumière émise vers le bas. Plusieurs entreprises utilisent des boîtiers Flip-Chip pour leur LED haute puissance, réduisant la durabilité thermique LED d’environ 60%. En même temps, la fiabilité thermique sera maintenue.